Докажите, что каждая точка X, одинаково удалённая от точек А и В, лежит на серединном перпендикуляре к отрезку АВ.
от

1 Ответ

дано:

- Точки A (x1, y1) и B (x2, y2) — концы отрезка AB.
- Точка X (x, y), которая равномерно удалена от точек A и B, то есть AX = BX.

найти:

Доказать, что точка X лежит на серединном перпендикуляре к отрезку AB.

решение:

1. По определению, если точка X одинаково удалена от A и B, то выполняется следующее уравнение:
   AX = BX.

2. Запишем выражения для расстояний AX и BX:
   AX = sqrt((x - x1)^2 + (y - y1)^2),
   BX = sqrt((x - x2)^2 + (y - y2)^2.

3. Условие равенства расстояний можно записать как:
   sqrt((x - x1)^2 + (y - y1)^2) = sqrt((x - x2)^2 + (y - y2)^2).

4. Для избавления от квадратного корня возведем обе стороны уравнения в квадрат:
   (x - x1)^2 + (y - y1)^2 = (x - x2)^2 + (y - y2)^2.

5. Раскроем обе стороны уравнения:
   x^2 - 2xx1 + x1^2 + y^2 - 2yy1 + y1^2 = x^2 - 2xx2 + x2^2 + y^2 - 2yy2 + y2^2.

6. Сократим одинаковые члены (x^2 и y^2):
   -2xx1 + x1^2 - 2yy1 + y1^2 = -2xx2 + x2^2 - 2yy2 + y2^2.

7. Перепишем уравнение:
   2x(x2 - x1) + 2y(y2 - y1) = x2^2 - x1^2 + y2^2 - y1^2.

8. Поскольку точка M является серединой отрезка AB, значения координат M будут:
   M = ((x1 + x2)/2, (y1 + y2)/2).

9. Вектор AB можно представить как (x2 - x1, y2 - y1). Серединный перпендикуляр будет перпендикулярен этому вектору.

10. Это означает, что векторы AM и BM (где M — середина отрезка) имеют одинаковую длину и создают прямые углы с вектором AB.

11. Поэтому, если точка X удовлетворяет условию AX = BX, она должна находиться на серединном перпендикуляре, который проходит через M и перпендикулярен отрезку AB.

ответ:
Каждая точка X, одинаково удалённая от точек A и B, лежит на серединном перпендикуляре к отрезку AB.
от